Con le bolle HPC il calcolo è a portata di mano

Intervista a Davide Salomoni, INFN

Davide Salomoni

Qual è il ruolo di INFN all’interno del progetto TeRABIT?

INFN ha una storia di circa sessant’anni legata al calcolo distribuito. Siamo partiti all’inizio degli anni ‘60 e oggi abbiamo circa 10 centri distribuiti lungo tutto il territorio nazionale, centri che nel tempo sono aumentati in capacità di un fattore 100 o più e che oggi costituiscono quella che abbiamo chiamato l’infrastruttura Big Data ed intelligenza artificiale di INFN. Globalmente, i sistemi di calcolo e di elaborazione dati di INFN ad oggi ospitano una quantità di risorse e servizi assolutamente d’avanguardia e rappresentano un unicum nel panorama internazionale. In relazione al progetto TeRABIT, abbiamo un obiettivo di visione generale che è quello di realizzare un’integrazione trasparente tra le risorse ed i servizi legati a calcolo e storage, distribuiti lungo tutto il territorio nazionale. Ci sono varie modalità di gestire ed elaborare i dati: essi possono essere raccolti alla periferia (“edge”), possono venire trattati ed analizzati con soluzioni di tipo cloud, oppure può esserci la richiesta di utilizzo di soluzioni molto specializzate come i grandi centri HPC tradizionali. Ci proponiamo di integrare tutte queste diverse realtà con l’obiettivo tecnologico di rendere disponibile all’interno del progetto TeRABIT quelle che abbiamo chiamato le ”Bolle HPC”, cioè delle soluzioni che, attraverso il paradigma del cloud computing, forniscano non solo risorse ma anche servizi di tipo HPC, interconnessi tra di loro. Le bolle HPC andranno a completare le soluzioni dedicate come PRACE-Italy e non saranno concentrate in un unico sito, ma distribuite lungo il territorio nazionale. La motivazione di fondo di questa visione riguarda i dati, che sono la vera sorgente del valore, e che da tempo ormai non sono più confinati, raccolti o gestiti in un singolo data centre. Nel 2025 si prevede infatti che almeno il 50% di tutti i dati mondiali saranno distribuiti e generati direttamente alla periferia in 3 fasi, ovvero la creazione, la memorizzazione e quindi l’elaborazione. Si tratta di processi fortemente distribuiti, da cui l’importanza di avere servizi che li integrino e li connettano attraverso una rete ad altissima velocità.

Come?

Il portafoglio cloud dell’INFN è per architettura espandibile in modo semplice ed adattabile a seconda delle richieste. Adotteremo quindi in TeRABIT delle soluzioni che rispondano ai diversi casi d’uso che vengono presentate dall’utenza. Le bolle HPC che vogliamo realizzare, saranno dislocate in regioni multiple dell’’infrastruttura HPC Big Data dell’INFN e saranno facilmente accessibili in modalità di cloud computing. Queste bolle forniranno risorse, cluster e soluzioni personalizzate e potranno soddisfare richieste legate all’HPC che vengano dalle comunità che utilizzeranno i servizi di TeRABIT.

Essendo integrate nella Cloud dell’INFN, le bolle HPC potranno usufruire di tutti i servizi già disponibili nella nostra cloud. Di particolare rilevanza è poi il fatto che intendiamo dispiegare delle bolle HPC anche nelle regioni della cloud INFN che già ora hanno certificazioni ISO 27001, 27017 e 27018 e che vengono utilizzate per il trattamento di dati sensibili come, ad esempio, dati di natura sanitaria. Questo espanderà fortemente la possibilità di realizzare servizi per questi casi d’uso particolari, sempre attraverso il paradigma del cloud.

Prevediamo inoltre che le stesse bolle HPC potranno essere federate tra di loro, per soddisfare casi d’uso in cui le risorse di una singola bolla potrebbero non essere sufficienti. Per fare questo, naturalmente ci baseremo sulla rete ad altissima velocità fornita dal GARR. Inoltre, le bolle HPC potranno interconnettersi direttamente anche con i grossi centri nazionali di HPC come PRACE Italy e Leonardo del CINECA, tenendo sempre presente che il dato verrà sempre più generato alla periferia della rete. Un punto essenziale è che abbiamo l’ambizione che questa integrazione tra le bolle HPC e i centri tradizionali HPC avvenga in modo trasparente per l’utente. Attraverso le bolle HPC, nel progetto Terabit INFN potenzierà dunque la propria infrastruttura e i propri servizi di Big Data e intelligenza artificiale: questo darà la possibilità a tutta la comunità scientifica di realizzare soluzioni innovative e scalabili per compiti che richiedano calcoli ad altissime prestazioni (HPC), al tempo stesso utilizzando la flessibilità e la semplificazione data dal cloud computing.

In che modo il progetto si integrerà con le altre iniziative italiane e europee?

L’espansione dell’infrastruttura HPC e Big Data dell’INFN è pensata architetturalmente per integrarsi in modo naturale con, ad esempio, altre iniziative PNRR, come il Centro Nazionale ICSC. Questo significa da una parte che gli utenti di TeRABIT potranno utilizzare le risorse e le soluzioni di ICSC e, dall’altra, che diverse iniziative PNRR potranno sfruttare le soluzioni innovative fornite dalle bolle HPC di TeRABIT. Poiché infine tutte le risorse INFN sono disponibili in modalità pienamente distribuita, sarà naturale integrare le soluzioni sviluppate in TeRABIT anche con iniziative europee come la EOSC, EuroHPC, GAIA-X e altre.